Что такое вакуумная трубка?

Вакуумные трубки
Вакуумные трубки являются поглотительным устройством солнечного водонагревателя. Они поглощают солнечную энергию и преобразуют ее в тепло для нагрева воды. Вакуумные трубки используются на протяжении многих лет в Германии, Канаде, Китае и Великобритании. В гелиоэнергетической промышленности используется несколько типов вакуумных трубок. В коллекторах «Санрэйн» использованы самые распространенные трубки из двух стеклянных труб. Этот тип трубок выбран по причине его надежности, производительности и низкой стоимости изготовления.

солнечных водонагревателей, Солнечный коллектор, Солнечные коллекторы, Вакуумные трубки

Каждая вакуумная трубка состоит из двух труб сверхпрочного боросиликатного стекла. Внешняя труба сделана из прозрачного стекла, что позволяет световым лучам проходить через нее с минимальным отражением. Внутренняя труба  покрыта специальным селективным покрытием (Al-N/Al), которое обеспечивает высокое поглощение тепла с минимальным отражением. Сверху трубы спаяны между собой, а воздух между ними выкачан после подвергания действию высокой температуры. Это создает вакуум, важный элемент принципа действия вакуумных трубок.
Почему вакуум? Если вы пользовались стеклянным термосом, то должны знать, что вакуум является отличным изолятором. Это так важно потому что, когда вакуумная трубка поглощает солнечную радиацию и преобразует ее в тепло, мы хотим избежать потерь!! И вакуум в этом помогает. Изолирующая способность настолько высока что, когда внутри трубки температура достигает 150oC / 304oF, внешняя труба остается холодной на ощупь. Это означает, что водонагреватели с вакуумными трубками могут хорошо работать и при холодной погоде, тогда как панельные (плоские) коллекторы вырабатывают мало энергии из-за потери тепла (вследствие большой разности температур)!
Для удержания вакуума между двумя стеклянными трубами используется бариевый газопоглотитель (как и в телевизионных трубках). При производстве газопоглотитель подвергается воздействию высоких температур, вследствие чего нижний конец вакуумной трубы покрывается слоем чистого бария. Этот слой бария поглощает CO, CO2, N2, O2, H2O и H2, которые выделяются в процессе хранения и эксплуатации трубки, поддерживая таким образом состояние вакуума. Слой бария также является четким визуальным индикатором состояния вакуума. Когда вакуум исчезает, бариевый слой из серебряного становится белым. Поэтому можно легко определить, исправна ли труба. См. рисунок ниже.

солнечных водонагревателей, Солнечный коллектор, Солнечные коллекторы, Вакуумные трубки
Газопоглотитель находится в нижней части вакуумной трубки.

солнечных водонагревателей, Солнечный коллектор, Солнечные коллекторы, Вакуумные трубки
Левая трубка = вакуумная
Правая трубка = неисправная

Вакуумные трубки расположены параллельно, угол наклона зависит от географической широты вашего местонахождения. Направленные с севера на юг трубки могут пассивно поглощать солнечное тепло весь день. Направленные с запада на восток они могут поглощать свет в течение всего года.
Производительность вакуумного водонагревателя зависит от некоторых факторов, важным из которых является уровень солнечной радиации (инсоляции) в вашем регионе.
Основные характеристики вакуумных трубок

Длина (номинальная) 1 500мм/1 800мм  
Диаметр внешней трубы 58мм  
Диаметр внутренней трубы 47мм  
Толщина стекла 1,6мм  
Тепловое расширение 3, 3x10-6 oC  
Материал Боросиликатное стекло 3,3  
Поглощающее покрытие Градационный Al-N/Al  
Коэффициент поглощения >92% (AM1,5)  
Коэффициент излучения <8% (80oC)  
Вакуум P<5x10-3Па  
Температура торможения >200oC  
Тепловые потери <0,8Вт/ ( m2oC )  
Максимальная мощность 0,8МПа  
Модель Площадь (©O) Количество вакуумных трубок (шт.) Длина/ширина/высота (мм) Вес брутто (кг) 20GP/40GP/40HC количество в грузе (комплект)
TZ58/1800-10R 1,31 10 2 020 x 995 x 155 39,9 140/300/340
TZ58/1800-15R 1,97 15 2 020 x 1 410 x 155 58,3 92/200/228
TZ58/1800-20R 2,62 20 2 020 x 1 825 x 155 77,1 70/150/170
TZ58/1800-25R 3,49 25 2 020 x 2 240 x 155 96,1 56/120/136
TZ58/1800-30R 3,93 30 2 020 x 2 655 x 155 114,1 46/100/112
Примечание. Размер трубки: Ø58 × 1800